自相似性

摘要： 深度卷积神经网络最近在图像超分辨率方面展示了高质量的恢复效果。然而,现有的图像超分辨率方法大多只考虑如何充分利用训练集中固有的静态特性,却忽视了低分辨率图像本身的自相似特征。为了解决这些问题,本文设计了一种自相似特征增强的网络结构(SSEN)。具体来说,本文将可变形卷积嵌入到金字塔结构中并结合跨层次协同注意力,设计出了一个能够充分挖掘多层次自相似特征的模块,即跨层次特征增强模块。此外,本文还在堆叠的密集残差块中引入池化注意力机制,利用条状池化扩大卷积神经网络的感受野并在深层特征中建立远程依赖关系,从而深层特征中相似度较高的部分能够相互补充。在常用的五个基准测试集上进行了大量实验,结果表明,SSEN比现有的方法在重建效果上具有明显提升。

摘要： 非局部均值去噪(Non-local means,NLM)算法利用图像的自相似性,取得了很好的去噪效果.然而,NLM算法对图像中不相似的邻域块分配了过大的权重,此外算法的搜索窗大小和滤波参数等通常是固定的且无法根据图像内容的变化做出自适应的调整.针对上述问题,本文提出一种无监督多重非局部融合(Unsupervised multi-non-local fusion,UMNLF)的图像去噪方法,即变换搜索窗等组合参数得到多个去噪结果,并利用SURE(Stein's unbiased risk estimator)对这些结果进行无监督的随机线性组合以获得最终结果.首先,为了滤除不相似或者相似度较低的邻域块,本文引入一种基于可微分硬阈值函数的非局部均值(Non-local means with a differential hard threshold function,NLM-DT)算法,并结合快速傅里叶变换(Fast Fourier transformation,FFT),初步提升算法的去噪效果和速度;其次,针对不同的组合参数,利用快速NLM-DT算法串联生成多个去噪结果;然后,采用蒙特卡洛随机采样的思想对上述多个去噪结果进行随机的线性组合,并利用基于SURE特征加权的移动平均滤波算法来抑制多个去噪结果组合引起的抖动噪声;最后,利用噪声图像和移动平均滤波后图像的SURE进行梯度的反向传递来优化随机线性组合的系数.在公开数据集上的实验结果表明:UMNLF算法去噪结果的峰值信噪比(Peak signal to noise ratio,PSNR)超过了NLM及其大部分改进算法,以及在部分图像上超过了BM3D算法.同时,UM-NLF相比于BM3D算法在视觉上产生更少的振铃伪影,改善了图像的视觉质量.

摘要： 针对长短期记忆循环神经网络在对时间序列进行学习时存在早期特征记忆效果差、难以充分挖掘整个网络流量特征等问题,提出一种基于双向长短期记忆循环神经网络的网络流量预测方法,以提高网络流量预测的准确性。对网络流量序列进行双向学习,避免单向学习导致较早学习部分特征提取和记忆效果差的问题。同时双向学习可以充分挖掘网络流量天与天之间双向的特征,完整地学习到网络流量的整体特征。仿真实验结果表明,改进后的方法相比原方法具有更好的预测效果。

摘要： 网络流量特性与流量模型是网络规划设计、性能评价等的基础。文章致力于天地一体化网络业务分析与流量建模研究,在完成天地一体化网络高速铁路(简称:高铁)专网业务分析的基础上,抽象高铁专网流量类型、业务传输内容、报文到达间隔、报文长度等特征,构造高铁专网仿真流量数据集,分析其流量特性。针对高铁专网流量的自相似性、突发性及周期性,采用alpha-stable自相似模型进行高铁流量建模,通过Q-Q(Quantile-Quantile)图验证模型的可信度。研究结果表明,该模型能有效刻画高铁专网的流量特性。文章的研究成果可为流量预测模型设计与仿真、网络资源合理分配等提供依据。

摘要： 本研究在分形论视域下,提出脑筋急转弯解答的"题面一题解非线性转换模型(QANTM)"用于阐释脑筋急转弯解答的全过程。脑筋急转弯的解答过程是解答者在意向性主导下展开的题面向题解推导的非线性转换过程,即解答者在遭遇"花园路径"之后,重新推导,依靠曲解概念和题解的自相似性,运用内涵外延传承手段,将题面中的曲解概念通过一次或多次概念置换达至最终的题解,并再现交际意图的过程。其中,题面向题解的非线性转换是脑筋急转弯解答最核心的环节,曲解概念与题解之间的自相似性是其解答的关键。

摘要： 为解决超细纤维绒面革二维超疏水表面耐久性差的问题,提出了一种三维超疏水超细纤维绒面革的构建方法。将含氟水基聚氨酯和纳米前驱体正硅酸乙酯的混合液均匀含浸至超细纤维非织造布中,在弱酸性条件下诱发纳米前驱体在超细纤维绒面革内部原位生成纳米SiO 2颗粒,形成了整体具有自相似性的类荷叶微纳粗糙结构,仿生构建了三维超疏水超细纤维绒面革,并对其接触角、形貌特征、元素组成、摩擦耐久性和化学稳定性进行了测试与表征。结果表明:所制备的超细纤维绒面革表面水接触角高达153.5°;即使经受2100次摩擦,浸泡在乙醇、对二甲苯、四氢呋喃、正己烷、pH值为1和14的水溶液中24 h,皂洗10次,紫外光照24 h,热处理后其水接触角均可保持在150°左右,显示出优异的超疏水稳定性。

摘要： 在模糊核未知的情况下对模糊图像进行复原称为盲解卷积问题,这是一个欠定逆问题,现有的大部分盲解卷积算法利用图像的各种先验知识约束问题的解空间.由于清晰图像的跨尺度自相似性强于模糊图像的跨尺度自相似性,且降采样模糊图像与清晰图像具有更强的相似性,本文提出了一种基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲解卷积算法,利用图像跨尺度自相似性,在降采样图像中搜索相似图像块构成相似图像块组,从整体上对相似图像块组进行低秩约束,作为正则项加入到图像盲解卷积的目标函数中,迫使重建图像的边缘接近清晰图像的边缘.本文算法没有对噪声进行特殊处理,由于低秩约束更好地表示了数据的全局结构特性,因此避免了盲解卷积过程受噪声的干扰.在模糊图像和模糊有噪图像上的实验验证了本文的算法能够解决大尺寸模糊核的盲复原并对噪声具有良好的鲁棒性.

摘要： 针对海量数据流量,基于流量相似性的DDos攻击检测对弱攻击检测力度不足的问题,本文提出利用流量分类算法分解背景流量.通过流量的分解,把攻击流量尽可能分配到流量固定的分支中,从而间接强化攻击流量.通过利用FGN模型生成背景流量仿真实验结果表明,流量分类的方式显著提升了自相似性的异常流量检测模型对弱攻击的检测力度.

摘要： 多元函数的高阶偏导数是高等数学的重要内容,它是各类考试的题型之一,学好多元函数的高阶偏导数尤为重要.本文结合笔者的教学实际,将抽象、枯燥、乏味、难以接受多元函数的高阶偏导数的学习过程与分形理论结合起来,让学生亲身体验,在数学学习过程中发现数学之美,体会数学来源于生活,并应用于生活.通过多高阶偏导数的定义和求导过程,得出求多元函数的高阶偏导数是一个经典的分形树图,高阶偏导数求导顺序是依次先求一阶、二阶,等等,直到n阶偏导数,具有分析的传递性,在高阶偏导数的求法和个数具有分形的自相似性.

摘要： 近年来,基于图像自相似性的块组协同去噪算法取得了快速发展,但是如何在噪声环境下快速精确地寻找结构相似图像块是一个难点.常用的块匹配算法是通过欧几里得距离定义图像块之间的相似程度,无法度量图像块内部的结构信息.针对这类问题,提出一种基于全卷积孪生网络的相似块组搜索算法.首先通过孪生网络学习干净参考块与噪声图像块的潜在联系;然后利用马氏距离结合图像块的结构信息度量其相似性;进而对相似块组进行协同去噪恢复图像.实验表明,相比于GID算法,所提算法的峰值信噪比值在Nam-CC15,Nam-CC60和PolyU真实图像数据集上分别提高了0.51 dB,1.02 dB和0.20 dB;视觉效果上,所提算法能够使去噪图像保留更多的结构特征.

摘要： 二维对称的楔形体恒速入水满足自相似性,在相似坐标系下讨论面积因子和相似加速度,把满足自相似性的入水形式从恒速入水拓展为幂次入水.进一步研究任意形式的楔形体入水过程发现相似分布与相似加速度之间存在一一对应关系和线性关系,本文称之为K定律.基于K定律,推导并验证了新型的自由入水理论解.将上述空间分布上的自相似性与K定律拓展到时间沿程上.

摘要： 科学计量学的研究都是以科学知识的自相似性作为理论假设的,尤其是科学知识图谱更是以科学文献等在空间上的自相似性为前提,因此对科学知识网络自相似性的检验与证明是必不可少的.应用科学计量学与复杂网络分析的方法,选取网络的平均聚类系数、平均最短路径和平均度三个特征指标对合作网络、共词网络与共被引网络的自相似性进行定性与定量的分析,从而验证了科学文献的网络拓扑结构的局部与整体具有自相似.研究表明合作网络与共词网络具备比较显著的空间相似性，而共被引网络基本具备自相似性，并且网络特征指标中平均聚类系数收敛的速度远快于其他指标,平均最短路径与平均度的收敛速度基本相近。

摘要： 本文采用有限元方法模拟了对应不同材料参数的软膜/硬基体系的球形压痕硬度曲线，讨论了该体系硬度解答的自相似性问题。传统的均匀材料球形压痕硬度曲线具有某种自相似性，本文的计算则给出了考虑应变梯度和薄膜界面的情况，所得出的初步结论是：应变梯度的存在使得薄膜硬度增大的同时，破坏了传统的自相似性，但这种对自相似的影响随着应变硬化指数的增大而减小。

摘要： 在搜集岩体节理地质特征的基础上,应用分形理论计算出岩体节理的二维分形维数,从而对岩体的完整性给予了定量描述,并将此分形维值作为可爆性分级的判据指标加以应用.实际应用表明,岩体节理具有较好的统计自相似性,用分形维数对岩体节理进行定量描述的方法是可靠、有效的.

摘要： 地质现象具有复杂的不规则几何形态,在类似的形成环境下,不同区域或不同尺度的地质现象之间,存在着自相似性.解译标志是遥感地质解译的基础,其本质是地质现象的自相似性在遥感图像上的反映,解译标志建立的过程就是破译地质现象自相似性规律的过程.以地质理论为基础，通过对遥感图像丰富信息的深入分析，利用分形建立符合地质规律的解译标志(或模型)，仍然可以通过目视解译，揭示复杂地质演化过程中蕴涵的规律。遥感解译与分形理论的有机结合，是遥感解译的发展方向之一。

摘要： 描述网络流量自相似性的重要参数Hurst指数在近10年以来被广泛接受和使用，但在此期间网络流量成分发生很大变化。本研究根据2005～2010年在CERNET江苏省网边界采集的多组普通时段和特殊时段的实测数据，使用R/S分析方法分别计算总体流量、TCP流量和UDP流量的Hurst指数，对其进行分析。并对仿真流量使用的Hurst指数给出具体的建议。结果表明：娱乐业务会导致Hurst指数上升；在一个连续的时间段内网络流量与Hurst指数呈负相关：基于PPS计算的Hurst指数小于相同条件下基于BPS计算的值。

摘要： 参考Markov调制泊松过程(MMPP)和混合泊松流，为突发性业务流设计了Gamma泊松混合模型。通过仿真计算考查了该模型的自相似性，并比较了其和几种典型模型在单排机情况下的排队性能，结果表明Gamma泊松混合模型能更适合于对突发业务流的建模。

摘要： 该文章首次提出了用分数次布朗运动来分析无线通信业务中的数据业务,分数次布朗运动具有自相似性、重尾性和长期相关性,因此能够完整地分析无线通信业务的特性并仿真出相应的业务图,从业务量到具体的会话层、网页层、对象层进行分析,并与相应的有线网络进行比较,得出无线环境下的网络特性。

摘要： 本文通过对无线局域网流量的一系列测试,通过对无线局域网的流量特征进行分析,得出无线局域网的流量特性呈现出典型的自相似性。并用自相似理论中的重尾分布具有长相关性,来描述无线局域网流量自相似性的过程.最后用自相似理论中的重尾分布来替代传统无线链路业务模型中的指数分布和无后效性的假设得到容易处理的、简洁的仿真模型。

摘要： 进入二十一世纪以来，利用分形与分维方法解析混沌运动的相空间运动轨道已成为混沌理论和应用研究的主旋律。有关混沌的学术会议总是与分形学术会议合并举办。涌现出众多的分维计算方法应用于混沌理论与应用研究领域。混沌与分形已形影不离，难以割舍。特别是在视频媒体领域，混沌与分形完美结合构造的令人眼花缭乱的无数动态画面充斥着绝大多数频道和栏目的序幕。二维码铺天盖地，无处不在。分形与混沌之美己成为当代文明的标志型图案。从此种意义上可以说，人类已进入分形时代。当今，人们常讲，现在是碎片化时代。其实，碎片仅为分形的别称而己。分形与混沌理论的交叉研究将会为人类认识世界提供全新的视角。分形既是世界观，又可为方法论。由于与混沌动力学这一数学分支的有机结合，以及混沌运动轨道计算机成像技术与分数维解析方法的应用，从哲学到数学乃至于自然科学与分形几何学之间，将为人类认识世界提供一条生动有机的完整途径。哲学与数学乃至自然科学与计算机技术与艺术之间的有机统一型联系，将达到史无前例空前完美的程度。

摘要： 一种基于时域、频域自相似性的电力设备环境噪音识别方法，该方法首先采集需要监测的电力设备的运行声音信号；然后将采集的音频分割成分钟级录音样本，设置合适的帧长，对每个样本进行分帧处理，再提取每帧的时域、频域特征；利用基于聚类的相似度分析方法对特征进行相似度分析，认为只能聚成一个类簇的样本具有时域、频域自相似特性，否则不具有相似性。当录音样本具有时域、频域自相似性时，保留该录音样本；否则剔除该录音样本。该方法能够有效识别和剔除含不具有时域频域自相似性噪音干扰的录音样本，筛选出有效样本，为后续基于声音信号识别电力设备运行状态提供支撑。

摘要： 本发明涉及一种基于真实彩色图像自相似性的低秩去噪方法及设备，首先对图像进行分块，然后对图像块进行聚类，将聚类后的相似块组进行平均马氏距离的计算；根据平均马氏距离将图像分为平滑区域、简单纹理区域和复杂纹理区域；最后分别让平滑区域、简单纹理区域和复杂纹理区域的块进行不同次数的去噪迭代，得到去噪后的图像。本发明能够使图像去噪的整体效果得到提升。

摘要： 本发明公开一种基于非局部自相似性的HOG特征和联合稀疏的目标检测方法，首先基于非局部自相似性对方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征进行改进，生成基于非局部自相似性的HOG特征，解决了传统HOG特征不具备行稀疏特性的问题；其次设计了基于联合稀疏的目标检测和分类器，将改进HOG特征的行稀疏特性在联合稀疏的分类器上得到充分应用；最后利用非极大值抑制算法与softmax算法计算的概率值来抑制目标检测中常出现的重叠现象，有效地减少了重叠检测框的出现，在使用联合稀疏分类器的情况下，相较于传统HOG特征，改进HOG特征有效地提高了目标检测的精度。

摘要： 本发明提供了一种基于改进的聚类与自相似性的恶意程序检测方法，包括：对恶意程序集合，使用改进后的NIKClustering聚类算法来提取出恶意程序中的U2R类型的恶意程序；对利用缓冲区溢出漏洞的恶意程序进行分析，提取出相关特征共性；使用自相似性方法，计算出上述两个步骤提出集合的自相关函数值；提出RSS‑IKClustering算法，对面向缓冲区溢出的恶意程序进行检测；根据上述步骤进行实验测试，依据结果得到检测报告。

摘要： 本发明公开了一种基于非局部自相似性与稀疏表示的图像处理方法及装置，通过引入结构相似度量SSIM计算得到每个图块的相似图块集，并将SSIM与图块的欧氏距离相结合应用到非局部中心化稀疏编码估计的加权系数的求解中，有效估计相似图块的加权系数值，进而计算获得更准确的稀疏编码值，同时利用迭代收缩算法对图块的预置字典与稀疏编码估计值进行运算得到每个图块的稀疏系数，将稀疏系数代入预置重构图像函数进行图像重构，得到去噪图像。解决了现有的图像稀疏去噪算法稀疏系数估计不准确影响去噪效果的技术问题。

摘要： 本发明公开了基于图像块自相似性先验的核磁共振图像去噪方法，所述方法包括：基于图像块间的自相似性构造聚类正则项；基于聚类正则项和低秩分解去噪方法，建立图像去噪模型；对图像去噪模型进行优化，基于优化后的图像去噪模型对图像进行去噪处理；解决了现有的去噪方法的不足，在去除噪声的同时能较大程度的保留图像的细节信息的技术效果。

摘要： 本发明提供了一种基于稀疏性与非局部均值自相似性的图像复原方法，属于图像复原技术领域。该方法首先根据输入的初始低分辨率图像利用比值稀疏约束算法得到假设的清晰图像；再根据初始低分辨率图像和假设清晰图像计算点扩散函数；然后根据初始清晰图像和点扩散函数估计组稀疏重建块，根据初始清晰图像估计非局部均值自相似特征重建块；最后根据组稀疏重建块和非局部均值自相似性特征重建块得到最终的清晰图像。该方法使用图像的非局部均值自相似性特征、组稀疏特征、点扩散函数相结合的策略，有效改善图像细节信息，可实现减少图像模糊和噪声、提升边缘细节信息的效果，达到提高图像质量的目的。

摘要： 本发明公开一种基于潮汐周期性和自相似性的海上溢油的快速预测系统，包括油品泄露信息反馈平台、潮汐实时观测平台、实时潮位数据库、历史潮位数据库、流场信息查找模块、流场信息数据库和溢油扩散模拟模块；通过事先依据当地的历史潮位数据计算得到各种可能的流场并保存到流场信息数据库中，在发生油品泄露事故后，可以依据当前实时潮位数据，借助流场信息查找算法快速查找到与当前最接近的计算好的流场，并直接读取流场数据，可跳过溢油扩散模拟中最为耗费时间的海洋流场模拟部分，直接进行溢油扩散区域的计算，可以将溢油扩散模拟所需的时间从数天缩短至几个小时，为应对油品泄露事故争取宝贵的时间，避免带来严重经济损失和生态环境破坏。

摘要： 本发明公开了图像自相似性的检验方法、装置、计算机设备及存储介质。该方法包括对第一图片和第二图片合并得到的合并图片进行分割，得到对应在第一图片和第二图片中的互不重叠的多个第一值域块和多个第二值域块；再次分割并得到对应在第一图片和第二图片中的交叠的多个第一定域块和多个第二定域块；然后通过匹配性计算，分别得到第一图片和第二图片中最相似的第一值域块和第二值域块、第一定域块和第二定域块、第一值域块和第二定域块以及第二值域块和第一定域块。本发明解决了视频或图像检索中的区域相似性问题，为全景图片的重构、三维模型的建立提供强有力的算法依据。

摘要： 本发明公开了一种由梯度指导、自相似性修正的低剂量CT图像去噪方法、系统。所述由梯度指导、自相似性修正的低剂量CT图像去噪方法，包括以下步骤：S1，根据梯度提取算子获得第一图像的含噪梯度图像，记作第一含噪梯度图像；提取第一图像和第一含噪梯度图像的浅层特征，分别记作第一图像浅层特征和第一梯度浅层特征；S2，进行m次梯度指导和自相似修正；S3，将最后一次梯度指导和自相似修正得到的第三图像特征重建为与第一图像大小一致的第二图像，输出第二图像。